CN117693676A - 拍摄条件调整装置、拍摄条件调整方法以及程序 - Google Patents
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Abstract
本发明的拍摄条件调整装置(3)具备：获取单元(31)，获取一边使照明装置(1)和相机(2)中的至少一方相对于工件(100)相对移动一边用相机拍摄由照明装置照明的工件时的多张拍摄图像；以及调整单元(36)，对获取到的多张拍摄图像中的每一张拍摄图像调整相机(2)的拍摄条件，以使得图像的明亮度的分布一样。
Description
技术领域
本发明涉及用于调整通过一边使照明装置和相机中的至少一方相对于例如车体等工件相对移动一边用相机拍摄由照明装置照明的工件而得到的多张拍摄图像的拍摄条件的拍摄条件调整装置、拍摄条件调整方法以及程序。
背景技术
已知有如下技术：通过一边使照明装置和相机中的至少一方相对于例如车体等工件相对移动一边用相机拍摄由照明装置照明的工件，来检查工件的表面缺陷等。
在该情况下，拍摄了1000张左右的图像，但车体具有复杂的三维形状，因此按照每次拍摄而图像的明亮度的分布一点一点地变化。因此，要求每次拍摄的拍摄条件的最佳化。
为了确认拍摄条件的最佳化的效果，针对每个拍摄图像确认图像处理的结果的二值化图像是有效的。
在专利文献1中记载了：制作各图像的直方图，将相当于明部和暗部的两个峰值的亮度平均值设为二值化水平的阈值。
另外，在专利文献2中公开了根据基板的特性信息控制曝光时间，在专利文献3中公开了根据对象的反射率控制曝光时间来进行拍摄。
专利文献1：日本特开平05-164703号公报
专利文献2：日本特开2009-281835号公报
专利文献3：日本特开2005-24271号公报
但是，专利文献1所记载的技术需要对一张一张的图像确认二值化图像，因此如车体的缺陷检查那样，对于1000张左右的图像，难以对每一张确认二值化图像。
另外，在专利文献2以及3中，测定对象物是像基板那样一样的对象物，不是像车体那样的三维形状，只要拍摄一张基板的图像即可。因此，对各基板设定一个曝光时间即可，该验证也容易，但在进行复杂的形状的车体等的拍摄的情况下，按照每次拍摄而拍摄条件的最佳值缓缓变化，因此无法应用专利文献2以及3的技术。
发明内容
本发明是鉴于这样的技术背景而完成的，其目的在于提供在一边使照明装置和相机中的至少一方相对于车体等工件相对移动一边用相机拍摄由照明装置照明的工件的情况下，消除了对多张拍摄图像的每一张确认二值化图像的必要性的拍摄条件调整装置、拍摄条件调整方法以及程序。
上述目的通过以下的方案来实现。
(1)一种拍摄条件调整装置，其中，具备：
获取单元，获取一边使照明装置和相机中的至少一方相对于工件相对移动一边用上述相机拍摄由上述照明装置照明的工件时的多张拍摄图像；以及
调整单元，按照由上述获取单元获取到的多张拍摄图像中的每一张拍摄图像调整上述相机的拍摄条件，以使得图像的明亮度的分布一样。
(2)根据前项1所记载的拍摄条件调整装置，其中，在上述拍摄条件中包括上述相机的曝光时间。
(3)根据前项1所记载的拍摄条件调整装置，其中，在上述拍摄条件中包括上述相机的增益。
(4)根据前项1～3中的任意一项所记载的拍摄条件调整装置，其中，上述调整单元调整上述拍摄条件，以使得拍摄图像中的暗区域的最大光量成为恒定值，或者以使得光带的最小光量成为恒定值，或者以使得暗区域的最大光量与光带的最小光量之间的中间光量成为恒定值。
(5)根据前项1～4中的任意一项所记载的拍摄条件调整装置，其中，上述调整单元调整上述拍摄条件，以使得拍摄图像中的光带的最大光量不超过上限值。
(6)根据前项1～5中的任意一项所记载的拍摄条件调整装置，其中，还具备：制作单元，制作针对以上述拍摄条件的调整前的拍摄条件和调整后的拍摄条件中的至少任一个拍摄条件拍摄并由上述获取单元获取到的多张拍摄图像中的每一张拍摄图像，将表示拍摄图像的明亮度的分布的直方图的频数通过能够可识别地表现该频数的大小的参数在直方图的类别方向上一维地显示而得到的多个一维直方图；以及
输出单元，输出显示数据，以使得排列显示由上述制作单元制作出的多个一维直方图。
(7)根据前项6所记载的拍摄条件调整装置，其中，上述参数是颜色划分。
(8)根据前项6所记载的拍摄条件调整装置，其中，上述参数是渐变。
(9)根据前项6～8中的任意一项所记载的拍摄条件调整装置，其中，上述显示数据是排列显示上述一维直方图的显示数据。
(10)根据前项6～8中的任意一项所记载的拍摄条件调整装置，其中，上述显示数据是显示中间的拍摄图像被稀疏后的一维直方图的显示数据。(11)根据前项10所记载的拍摄条件调整装置，其中，对被稀疏的帧中的拍摄条件应用利用位于被稀疏的帧的前后的使用帧求出的拍摄条件。
(12)一种拍摄条件调整方法，其中，包括：
获取步骤，获取一边使照明装置和相机中的至少一方相对于工件相对移动一边用上述相机拍摄由上述照明装置照明的工件时的多张拍摄图像；以及
调整步骤，对由上述获取步骤获取到的多张拍摄图像中的每一张拍摄图像调整上述相机的拍摄条件，以使得图像的明亮度的分布一样。
(13)根据前项12所记载的拍摄条件调整方法，其中，在上述拍摄条件中包括上述相机的曝光时间。
(14)根据前项12所记载的拍摄条件调整方法，其中，在上述拍摄条件中包括上述相机的增益。
(15)根据前项12～14中的任意一项所记载的拍摄条件调整方法，其中，在上述调整步骤中，调整上述拍摄条件，以使得拍摄图像中的暗区域的最大光量成为恒定值，或者以使得光带的最小光量成为恒定值，或者以使得暗区域的最大光量与光带的最小光量之间的中间光量成为恒定值。
(16)根据前项12～15中的任意一项所记载的拍摄条件调整方法，其中，在上述调整步骤中，调整上述拍摄条件，以使得拍摄图像中的光带的最大光量不超过上限值。
(17)根据前项12～16中的任意一项所记载的拍摄条件调整方法，其中，还包括：制作步骤，制作针对以上述拍摄条件的调整前的拍摄条件和调整后的拍摄条件中的至少任一个拍摄条件拍摄并由上述获取步骤获取到的多张拍摄图像中的每一张拍摄图像，将表示拍摄图像的明亮度的分布的直方图的频数通过能够可识别地表现该频数的大小的参数在直方图的类别方向上一维地显示而得到的多个一维直方图；以及
输出步骤，输出显示数据，以使得排列显示由上述制作步骤制作出的多个一维直方图。
(18)根据前项17所记载的拍摄条件调整方法，其中，上述参数是颜色划分。
(19)根据前项17所记载的拍摄条件调整方法，其中，上述参数是渐变。(20)根据前项17～19中的任意一项所记载的拍摄条件调整方法，其中，上述显示数据是排列显示上述一维直方图的显示数据。
(21)根据前项17～20中的任意一项所记载的拍摄条件调整方法，其中，上述显示数据是显示中间的拍摄图像被稀疏后的一维直方图的显示数据。(22)根据前项21所记载的拍摄条件调整方法，其中，对被稀疏的帧中的拍摄条件应用利用位于被稀疏的帧的前后的使用帧求出的拍摄条件。
(23)一种程序，用于使计算机执行前项12～22中的任意一项所记载的拍摄条件调整方法。
根据前项(1)以及(12)所记载的发明，获取一边使照明装置和相机中的至少一方相对于工件相对移动一边用相机拍摄由照明装置照明的工件时的多张拍摄图像，并且对获取到的多张拍摄图像的每一张拍摄图像调整相机的拍摄条件，以使图像的明亮度的分布一样，因此按照每个拍摄图像明亮度不会大幅变化，没有按照每一张拍摄图像确认二值化图像的必要性。
根据前项(2)以及(13)所记载的发明，调整相机的曝光时间，以使得图像的明亮度的分布一样。
根据前项(3)以及(14)所记载的发明，调整相机的增益，以使得图像的明亮度的分布一样。
根据前项(4)以及(15)所记载的发明，调整拍摄条件，以使得拍摄图像中的暗区域的最大光量成为恒定值，或者以使得光带的最小光量成为恒定值，或者以使得暗区域的最大光量与光带的最小光量之间的中间光量成为恒定值。
根据前项(5)以及(16)所记载的发明，调整拍摄条件，以使得拍摄图像中的光带的最大光量不超过上限值。
根据前项(6)以及(17)所记载的发明，制作针对由相机拍摄到的多张拍摄图像的每一张拍摄图像，将表示拍摄图像的明亮度的分布的直方图的频数通过能够可识别地表现该频数的大小的参数在直方图的类别方向上一维地显示而得到的多个一维直方图，并输出显示数据，以使得排列显示制作出的多个一维直方图，因此通过所输出的显示数据，能够一眼掌握多张拍摄图像的明亮度的分布。
根据前项(7)以及(18)所记载的发明，能够排列显示以颜色划分来显示频数的多个一维直方图。
根据前项(8)以及(19)所记载的发明，能够排列显示以渐变来显示频数的多个一维直方图。
根据前项(9)以及(20)所记载的发明，能够排列显示多张拍摄图像的一维直方图。
根据前项(10)以及(21)所记载的发明，若打开所有帧的图像进行图像处理则花费时间，与此相对，通过打开稀疏后的图像进行图像处理并显示，能够在短时间内进行显示。
根据前项(11)以及(22)所记载的发明，对被稀疏的帧中的拍摄条件应用利用位于其前后的使用帧求出的拍摄条件，因此简化拍摄条件的调整处理。
根据前项(23)所记载的发明，能够使计算机执行如下处理：获取一边使照明装置和相机中的至少一方相对于工件相对移动一边用相机拍摄由照明装置照明的工件时的多张拍摄图像，对获取到的多张拍摄图像的每一张拍摄图像调整相机的拍摄条件，以使得图像的明亮度的分布一样。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的使用数据处理的拍摄***的简要结构图。
图2的(A)～(F)是一边使车体移动一边用相机连续地拍摄时的拍摄图像。
图3表示以一样的曝光条件进行拍摄时的车体的位置及其拍摄图像，(A)～(C)是拍摄图像，(D)是车体的图像。
图4的(A)～(C)是将二值化阈值设为恒定对图3的(A)～(C)的各拍摄图像进行二值化处理的情况下得到的二值化图像。
图5的(A)～(C)表示调整了拍摄条件的状态下的拍摄图像，(D)是车体的图像。
图6的(A)～(C)是根据图5的(A)～(C)的各拍摄图像得到的二值化图像。
图7是由相机拍摄到的一张拍摄图像。
图8是表示图7的拍摄图像的直方图的图。
图9是以颜色划分显示直方图的频数的情况下的说明图。
图10是以渐变显示直方图的频数的情况下的说明图。
图11是表示以颜色划分显示直方图的频数而制作的一维直方图的图。
图12是排列显示稀疏图像而求出的多个一维直方图的情况下的说明图。
图13是表示拍摄图像的直方图的一个例子的图。
图14是排列显示调整拍摄条件前的所有拍摄图像的一维直方图的情况下的说明图。
图15是表示调整曝光时间以使得拍摄图像的明亮度的分布一样时的每次拍摄的曝光时间的曲线图。
图16是按照拍摄顺序排列显示调整拍摄条件后的所有拍摄图像的一维直方图的情况下的说明图。
图17的(A)表示某个拍摄条件的原图像，图17的(B)表示用于求出直方图的其它拍摄条件的图像。
图18是表示拍摄图像的直方图的其它例子的图。
图19是表示拍摄图像的直方图的其它例子的图。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。
图1是本发明的一个实施方式的使用拍摄条件调整装置的拍摄***的简要结构图。该拍摄***是用于检查作为工件的汽车的车体100表面的凹状或者凸状的缺陷的有无的***。拍摄***具备：作为照明装置的光源1、具备具有多个像素的拍摄元件的相机2、以及对由相机2拍摄到的图像进行处理的拍摄条件调整装置亦即数据处理装置3。而且，在利用来自光源1的照明光对车体100进行照明的状态下，一边使光源1和相机2中的至少一方相对于车体100相对移动，一边用相机2连续地拍摄多帧(例如1000张左右)图像。此外，“相对移动”意味着可以固定光源1和相机2这双方而使车体100移动，也可以固定车体100而使光源1和相机2中的一方或者双方移动，也可以使光源1和相机2中的至少一个和车体100这双方具有速度差地移动。在该实施方式中，固定光源1和相机2这双方而使车体100向箭头F方向移动。
在本实施方式中，数据处理装置3由个人计算机(PC)构成。数据处理装置3通过CPU等处理器根据储存于未图示的存储部的动作程序进行动作而动作，在功能上，具备图像获取部31、直方图制作部32、一维直方图制作部33、数据输出部34以及拍摄条件调整部36，还具备作为显示器的显示装置35。
图像获取部31获取由相机2连续拍摄到的拍摄图像，直方图制作部32制作关于各拍摄图像的直方图，一维直方图制作部33制作一维直方图，数据输出部34制作用于将制作成的一维直方图排列显示的显示数据，并且将显示数据输出到显示装置35、外部的打印机4等，拍摄条件调整部36调整相机2的拍摄条件，后述这些处理。
图2的(A)～(F)是一边使车体100移动一边由相机2连续地拍摄时的拍摄图像，这些拍摄图像从相机2输出并由数据处理装置3的图像获取部31获取。一边使车体100移动一边在拍摄图像上检测映在车体100上的光源1的光带10，检测光带10内的缺陷图像。伴随着车体100的移动，拍摄图像内的光带10的位置也缓缓移动。
车体100呈复杂的三维形状，因此映在拍摄图像上的光带10的明亮度按照每个拍摄图像不同。因此，在制作检测光带10的二值化图像的情况下，若将二值化阈值设为恒定，则在光带10被照得较暗的拍摄图像中，无法用二值化图像顺利地检测光带。另一方面，在光带10被照得较亮的拍摄图像中，能够用二值化图像正确地检测光带10。
图3表示以一样的曝光条件进行拍摄时的车体100的位置及其拍摄图像，(A)～(C)是拍摄图像，(D)是车体100的图像。
如图3的(D)所示，图3的(A)的拍摄图像21a是车体100的前部的拍摄图像，图3的(B)的拍摄图像21b是车体100的中央部附近的拍摄图像，图3的(C)的拍摄图像21c是车体100的后部的拍摄图像。可知在任一个拍摄图像中都映有光带10，但根据车体100的拍摄位置，映在拍摄图像上的光带10的明亮度不同。
图4的(A)～(C)分别表示将二值化阈值设为恒定对图3的(A)～(C)的各拍摄图像21a～21c进行二值化处理的情况下得到的二值化图像22a～22c。可知在像图3的(A)的拍摄图像21a、图3的(C)的拍摄图像21c那样光带图像较暗的情况下，像图4的(A)的二值化图像22a、图4的(C)的二值化图像22c那样无法顺利地检测光带10。
如果按照每次拍摄调整相机2的拍摄条件以使得映在拍摄图像上的光带10的明亮度在哪个拍摄图像中都相同，则无论根据哪个拍摄图像都能够正确地得到二值化图像。
图5的(A)～(C)表示调整了拍摄条件的状态下的拍摄图像23a～23c，(D)是车体100的图像。拍摄图像23a～23c的拍摄位置与图3的情况相同。在该例中，在车体100的前侧的拍摄图像23a以及后侧的拍摄图像23c中将曝光时间设定得较长。如果按照每次拍摄调整曝光时间，则无论在哪个拍摄图像中都能够使光带10的明亮度一样。图6的(A)～(C)表示根据图5的(A)～(C)的各拍摄图像得到的二值化图像24a～24c。
只要能够设定拍摄条件以使得光带10的明亮度在所有拍摄图像中一样，则在所有拍摄图像中，即使是恒定的二值化阈值，也能够正确地得到二值化图像。
但是，在像车体100那样形状复杂的检查对象中，按照每次拍摄而拍摄图像的明亮度的分布不同，无法一眼掌握在所有拍摄图像中明亮度的分布是如何的，因此若能够一眼掌握则非常有用。
另外，在按照每次拍摄改变拍摄条件的情况下，若能够一眼掌握所有拍摄图像的明亮度的分布是如何改变的，则能够一眼判断在所有拍摄图像中是否得到正确的二值化图像。
本实施方式用于在针对按照每次拍摄而明亮度不同的车体100等的工件调整拍摄条件的情况下，能够一眼掌握调整效果。
接下来，对本实施方式进行具体说明。
图7表示由相机2拍摄并由数据处理装置3的图像获取部31获取到的一张拍摄图像25。黑的区域11是暗区域，明亮的条状的区域是光带10。一般而言，为了表示图像的明亮度的分布，使用图8那样的直方图。直方图的横轴是类别，在该实施方式中表示拍摄图像的像素值。纵轴是频数，在该实施方式中，是在拍摄图像中取其像素值的像素的数量。图8是由直方图制作部32制作的图7的拍摄图像25的直方图。在图8的直方图中，像素值零的附近的山是暗区域11，像素值50的附近的山是光带10。如根据图8所理解那样，在直方图的像素值50的附近有起因于光带10的峰值，在像素值0的附近有起因于暗区域11的峰值。
在图8所示的直方图的情况下，虽然知道某个拍摄图像25的明亮度的分布，但在车体100的表面缺陷的检查中，大概拍摄了1000张图像，因此不能一张一张地确认所有拍摄图像的直方图。
因此，通过一维直方图制作部33将直方图一维化，制作一维直方图。通过能够以能够识别表示明亮度的分布的直方图的频数的大小的方式表现该频数的参数来进行一维化。在该实施方式中，对该参数是颜色划分的情况进行说明。也就是说，以颜色划分来显示直方图的频数。在以下的说明中，将以颜色划分来显示直方图的频数也称为伪彩色显示。
如图9所示，像在值(频数)较大的情况下为红色系，在中间左右的值的情况下为绿色系，在值较小的情况下为蓝色系那样，通过以按照每个值的大小分配的颜色进行显示来进行伪彩色显示。
此外，也可以参数不是颜色划分，而如图10所示，是单色等的渐变。该情况下，例如，在值(频数)较大的情况下为浅色，在值较小的情况下为深色，通过以按照每个值的大小分配的浓度进行显示来进行。但是，在该实施方式中，对参数是颜色划分的情况进行说明。
若根据值(频数)的大小对图8的直方图进行伪彩色显示，则如图11所示。横轴是作为类别的像素值，在像素值的方向上显示参数。这样，通过对直方图进行伪彩色显示，能够将在图8的直方图中以二维显示的明亮度的分布的信息像图11那样以一维来显示。在该实施方式中，将像图11那样以一维显示的直方图称为一维直方图5。
按照每个拍摄图像制作一维直方图5。若在制成后，以将横向长条状的一维直方图5设为立式，横轴为作为拍摄图像的编号的拍摄帧编号，纵轴为像素值的方式排列一维直方图5，则能够如图12、图14或者图16那样一并集中显示多个拍摄图像的一维直方图5。此外，也可以一并显示作为横轴的名称的“帧No.”(Frame No.)、作为纵轴的名称的“像素值”(Pixel Value)或刻度等。
通过这样的显示，能够一眼识别光带10、暗区域11的明亮度按照每个拍摄帧如何改变。此外，图14以及图16是紧密地排列显示所有拍摄图像的一维直方图5的状态，图12是不将所有拍摄图像的一维直方图5排列显示，而是将中间的拍摄图像的一维直方图5规则地或者不规则地稀疏，从而将一维直方图5隔开间隔地排列显示的状态。图12的显示有通过稀疏帧数能够缩短图像的读入时间、图像处理的时间的优点，图14以及图16的显示有能够识别所有拍摄图像的明亮度的优点。
图12、图14那样的一维直方图组的显示也可以由图1的打印机4等通过向纸张等记录介质6的印字来进行，在该情况下，记录介质6成为一维直方图组的显示体。或者，一维直方图组也可以显示在显示装置35的画面上，在该情况下，显示装置35成为一维直方图组的显示体。
关于向记录介质6的印字、向显示装置34的显示，显示数据输出部34制作显示数据，并将该显示数据输出到作为图像形成装置的打印机4、显示装置35，通过打印机4在记录介质6上印字或者在显示装置35上显示，以使得排列显示所有拍摄图像的一维直方图5，或者中间的拍摄图像的一维直方图5被稀疏而隔开间隔地显示。显示数据也可以通过PDF(Portable Document Format：可移植文档格式)其他的文件形式来制作。此外，显示数据输出部34也可以将显示数据经由网络向其他的显示装置发送，在其他的显示装置上显示。
接下来，对由拍摄条件调整部36实施的、调整拍摄条件以使得各拍摄图像的明亮度的分布一样的处理进行说明。
如图13所示，若将按照每个拍摄图像制成的直方图中的暗区域11的最大像素值设为P1dark，将光带10的最大像素值设为P1light，则求出第i个拍摄帧的直方图中的暗区域最大像素值P1dark(i)以及光带最大像素值P1light(i)。
关于相机2中的拍摄元件的各像素的输出值PixelValue，使用该像素的入射的光量L、曝光时间(ExposureTime)、像素信号的放大电路的增益(Gain)以及γ值(γ)并通过下述(1)式来表示。(1)式中的a是系数。
[式1]
PixelValue＝a·(L·Gain·ExposureTime)γ (1)
将相机2的拍摄时的拍摄条件即增益、曝光时间、γ值设为(Gain1,ExposureTime1,γ1)。若将此时的像素的值设为P1，则通过下述(2)式来表示P1。
[式2]
P1＝a·(L·Gain1·ExposureTime1)γ1 (2)
在将拍摄条件变更为(Gain2,ExposureTime2,γ2)的情况下，通过下述(3)式来表示同一光量L入射到像素时的像素值P2。
[式3]
P2＝a·(L·Gain2·ExposureTime2)γ2 (3)
求出每次拍摄的拍摄条件(Gain2,ExposureTime2,γ2)，以使得按照每次拍摄而P1dark(i)成为恒定值P2dark。
可以将Gain2设为恒定而按照每次拍摄改变曝光时间ExposureTime2，也可以将曝光时间ExposureTime2设为恒定而按照每次拍摄改变增益Gain2。此外，也可以调整光源1的明亮度来调整光量L，但由于调整变得复杂，因此最好改变曝光时间ExposureTime2或者增益Gain2。
在按照每次拍摄改变曝光时间的情况下，设定为下述(4)式所示的曝光时间ExposureTime2(i)。
[式4]
在按照每次拍摄改变增益的情况下，设定为(5)式所示的增益Gain2(i)。
[式5]
改变曝光时间更容易细致地设定，因此在以下，以按照每次拍摄改变曝光时间的例子进行说明。
另外，调整拍摄条件以使得新的拍摄条件下的光带最大像素值P2light不超过某个上限的情况较好。能够使用后述的(6)式根据P1light求出光带最大像素值P2light。
图14表示不调整拍摄条件地由相机2拍摄某个车体100时的所有拍摄图像的一维直方图。从图14可知，如果不调整拍摄条件，则各拍摄图像的明亮度不一样而产生较大偏离。
图15表示由上述(4)式求出的每次拍摄的曝光时间，以使得按照每次拍摄而P1dark(i)成为恒定值P2dark。
用(6)式计算在将拍摄条件从(Gain1,ExposureTime1,γ1)变为(Gain2,ExposureTime2,γ2)的情况下得到的像素值P2。
[式6]
使用上述(6)式，求出将拍摄条件设为(Gain2,ExposureTime2,γ2)的情况下的各拍摄图像的一维直方图，若按拍摄顺序排列所有拍摄图像的一维直方图，则如图16所示。在改变拍摄条件的情况下，能够一眼确认所有拍摄图像的明亮度的分布如何。
此外，将拍摄条件设为(Gain2,ExposureTime2,γ2)的情况下的直方图也可以通过将图17的(a)所示的拍摄条件(Gain1,ExposureTime1,γ1)的原图像转换为该图的(b)所示的拍摄条件(Gain2,ExposureTime2,γ2)的图像来求出。
或者，也能够仅通过用(6)式转换原来的图像的直方图的横轴的值(PixelValue)，来求出以新的曝光条件得到的图像的直方图。
如果是图17那样的明亮度的分布，则暗区域11的最大光量在所有拍摄图像中成为恒定，因此一眼可知在所有拍摄图像中能够以共同的二值化阈值正确地计算二值化图像。
在以上的说明中，求出每次拍摄的拍摄条件(Gain2,ExposureTime2,γ2)以使得按照每次拍摄而P1dark(i)成为恒定值P2dark，但也可以进行控制以使得光带10的最小光量成为恒定。
即，如图18所示，根据按照每次拍摄求出的直方图，求出第i个帧的光带最小像素值P1light_min(i)以及光带最大像素值P1light_max(i)。
求出每次拍摄的拍摄条件(Gain2,ExposureTime2,γ2)，以使得按照每次拍摄而光带最小像素值P1light_min(i)成为恒定值P2light_min。
也可以使Gain2恒定而按照每帧改变ExposureTime2，也可以使ExposureTime2恒定而按照每次拍摄改变Gain2。
在按照每次拍摄改变曝光时间的情况下，设定为(7)式所示的曝光时间ExposureTime2(i)。
[式7]
在按照每次拍摄改变增益的情况下，设定为(8)式所示的增益Gain2(i)。
[式8]
另外，调整拍摄条件以使得新的拍摄条件下的光带最大像素值P2light_max不超过某个上限的情况较好。能够使用(6)式根据P1light_max求出P2light_max。
或者，也可以进行控制以使得暗区域的最大光量与光带的最小光量之间的中间值成为恒定值。
即，如图19所示，求出第i个帧的光带最小像素值与暗区域最大像素值之间的中间值P1thres(i)以及光带最大像素值P1light(i)。
求出每次拍摄的拍摄条件(Gain2,ExposureTime2,γ2)，以使得按照每次拍摄而P1thres(i)成为恒定值P2thres。
也可以使Gain2恒定而按照每帧改变ExposureTime2，也可以使ExposureTime2恒定而按照每次拍摄改变Gain2。
在按照每次拍摄改变曝光时间的情况下，设定为(9)式所示的曝光时间ExposureTime2(i)。
[式9]
在按照每次拍摄改变增益的情况下，设定为(10)式所示的增益Gain2(i)。
[式10]
另外，调整拍摄条件以使得新的拍摄条件下的光带最大像素值P2light不超过某个上限的情况较好。能够使用(6)式根据P1light求出P2light。
如以上说明那样，在本实施方式中，能够通过排列了一维直方图5的显示体使所有拍摄图像中的图像的亮度分布可视化，并且能够一眼评价拍摄条件的调整最佳化的效果。
此外，在稀疏图像进行处理的情况下，可以对未被使用的帧应用利用位于其前后的使用的帧求出的拍摄条件的值。例如在使用第1个、第6个、第11个、第16个…帧计算拍摄条件的情况下，对第2个…第5个帧的拍摄条件应用使用第1个帧求出的拍摄条件，对第7个…第10个帧的拍摄条件应用使用了第6个帧的拍摄条件。
本申请伴随着在2021年7月27日申请的日本专利申请的日本特愿2021-122664号的优先权主张，其公开内容直接构成本申请的一部分。
产业上的可利用性
本发明能够用于调整通过一边使照明装置和相机中的至少一方相对于车体等工件相对移动一边用相机拍摄由照明装置照明的工件而得到的多张拍摄图像的拍摄条件。
附图标记说明：1…光源(照明装置)；2…相机；3…数据处理装置(拍摄条件调整装置)；31…图像获取部；32…直方图制作部；33…一维直方图制作部；34…数据输出部；35…显示装置(显示体)；36…拍摄条件调整部；4…打印机；5…一维直方图；6…记录介质(显示体)；10…光带；11…暗区域。
Claims (23)
1.一种拍摄条件调整装置，其中，具备：
获取单元，获取一边使照明装置和相机中的至少一方相对于工件相对移动一边用所述相机拍摄由所述照明装置照明的工件时的多张拍摄图像；以及
调整单元，按照由所述获取单元获取到的多张拍摄图像中的每一张拍摄图像调整所述相机的拍摄条件，以使得图像的明亮度的分布一样。
2.根据权利要求1所述的拍摄条件调整装置，其中，
在所述拍摄条件中包括所述相机的曝光时间。
3.根据权利要求1所述的拍摄条件调整装置，其中，
在所述拍摄条件中包括所述相机的增益。
4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的拍摄条件调整装置，其中，
所述调整单元调整所述拍摄条件，以使得拍摄图像中的暗区域的最大光量成为恒定值，或者以使得光带的最小光量成为恒定值，或者以使得暗区域的最大光量与光带的最小光量之间的中间光量成为恒定值。
5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的拍摄条件调整装置，其中，
所述调整单元调整所述拍摄条件，以使得拍摄图像中的光带的最大光量不超过上限值。
6.根据权利要求1～5中的任意一项所述的拍摄条件调整装置，其中，还具备：
制作单元，制作针对以所述拍摄条件的调整前的拍摄条件和调整后的拍摄条件中的至少任一个拍摄条件拍摄并由所述获取单元获取到的多张拍摄图像中的每一张拍摄图像，将表示拍摄图像的明亮度的分布的直方图的频数通过能够可识别地表现该频数的大小的参数在直方图的类别方向上一维地显示而得到的多个一维直方图；以及
输出单元，输出显示数据，以使得排列显示由所述制作单元制作出的多个一维直方图。
7.根据权利要求6所述的拍摄条件调整装置，其中，
所述参数是颜色划分。
8.根据权利要求6所述的拍摄条件调整装置，其中，
所述参数是渐变。
9.根据权利要求6～8中的任意一项所述的拍摄条件调整装置，其中，
所述显示数据是排列显示所述一维直方图的显示数据。
10.根据权利要求6～8中的任意一项所述的拍摄条件调整装置，其中，
所述显示数据是显示中间的拍摄图像被稀疏后的一维直方图的显示数据。
11.根据权利要求10所述的拍摄条件调整装置，其中，
对被稀疏的帧中的拍摄条件应用利用位于被稀疏的帧的前后的使用帧求出的拍摄条件。
12.一种拍摄条件调整方法，包括：
获取步骤，获取一边使照明装置和相机中的至少一方相对于工件相对移动一边用所述相机拍摄由所述照明装置照明的工件时的多张拍摄图像；以及
调整步骤，对由所述获取步骤获取到的多张拍摄图像中的每一张拍摄图像调整所述相机的拍摄条件，以使得图像的明亮度的分布一样。
13.根据权利要求12所述的拍摄条件调整方法，其中，
在所述拍摄条件中包括所述相机的曝光时间。
14.根据权利要求12所述的拍摄条件调整方法，其中，
在所述拍摄条件中包括所述相机的增益。
15.根据权利要求12～14中的任意一项所述的拍摄条件调整方法，其中，
在所述调整步骤中，调整所述拍摄条件，以使得拍摄图像中的暗区域的最大光量成为恒定值，或者以使得光带的最小光量成为恒定值，或者以使得暗区域的最大光量与光带的最小光量之间的中间光量成为恒定值。
16.根据权利要求12～15中的任意一项所述的拍摄条件调整方法，其中，
在所述调整步骤中，调整所述拍摄条件，以使得拍摄图像中的光带的最大光量不超过上限值。
17.根据权利要求12～16中的任意一项所述的拍摄条件调整方法，其中，还包括：
制作步骤，制作针对以所述拍摄条件的调整前的拍摄条件和调整后的拍摄条件中的至少任一个拍摄条件拍摄并由所述获取步骤获取到的多张拍摄图像中的每一张拍摄图像，将表示拍摄图像的明亮度的分布的直方图的频数通过能够可识别地表现该频数的大小的参数在直方图的类别方向上一维地显示而得到的多个一维直方图；以及
输出步骤，输出显示数据，以使得排列显示由所述制作步骤制作出的多个一维直方图。
18.根据权利要求17所述的拍摄条件调整方法，其中，
所述参数是颜色划分。
19.根据权利要求17所述的拍摄条件调整方法，其中，
所述参数是渐变。
20.根据权利要求17～19中的任意一项所述的拍摄条件调整方法，其中，
所述显示数据是排列显示所述一维直方图的显示数据。
21.根据权利要求17～20中的任意一项所述的拍摄条件调整方法，其中，
所述显示数据是显示中间的拍摄图像被稀疏后的一维直方图的显示数据。
22.根据权利要求21所述的拍摄条件调整方法，其中，
对被稀疏的帧中的拍摄条件应用利用位于被稀疏的帧的前后的使用帧求出的拍摄条件。
23.一种程序，用于使计算机执行权利要求12～22中的任意一项所述的拍摄条件调整方法。
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